JPS6087232A - メタジクロルベンゼンの製法 - Google Patents

メタジクロルベンゼンの製法

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JPS6087232A
JPS6087232A JP19697784A JP19697784A JPS6087232A JP S6087232 A JPS6087232 A JP S6087232A JP 19697784 A JP19697784 A JP 19697784A JP 19697784 A JP19697784 A JP 19697784A JP S6087232 A JPS6087232 A JP S6087232A
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JP
Japan
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dichlorobenzene
zsm
zeolite
catalyst
isomer
Prior art date
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Pending
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JP19697784A
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English (en)
Inventor
ハインツ・リツテレル
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Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/35Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions not affecting the number of carbon or of halogen atoms in the reaction
    • C07C17/358Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions not affecting the number of carbon or of halogen atoms in the reaction by isomerisation

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、0−もしくはp〜ジクロルベンゼンまたはそ
れらの混合物の異性化によってm−ジクロルベンゼンを
製造する方法に関する。
既に知られているように、ジクロルベンゼンは、特別力
ルイス酸触媒の存在下でベンゼンを塩素て塩素化するこ
とによシ得られる。
工業的に行われる方法に共通なのは、生じるm−ジクロ
ルベンゼンが少量なことである。かくて、塩化鉄及び塩
素/硫黄−化合物の存在下で30〜50℃の穏和な反応
条件で、74.8チのp−ジクロルベンゼン、25チの
0−ジクロルベンゼン及び[12%のm−ジクロルベン
ゼンから成る生成物が得られる。
他方、塩化アルミニウム、塩化アンチモンまたは塩化モ
リブデンを60〜100℃の反応温度で用いるもつと強
力な活性化では、約56%のp−ジクロルベンゼン、2
俤のm−ジクロルベンゼン及び42チのO−ジクロルベ
ンゼンという異性体比が得られる( Ullmann 
、第9巻。
第507頁、1975)。しかしこの事実社、ジクロル
ベンゼン類、特にm−ジクロルベンゼンに対する種々の
市場の要求のために隠れてしまう。
o−もL<Up−ジクロルベンゼンからm−ジクロルベ
ンゼンを製造する今までに知られた方法は、非常に太き
寿技術的もしくは経済的努力を必要とするか又は工業的
規模で実施することができなかった。
かくて、10チのhtat3及び1チのH2Oの存在下
で150〜200℃でジクロルベンゼン混合物を異性化
させることが記載された(ドイツ特許第873,695
号明細書、ドイツ特許第926185号明細書)。しか
しその場合、非常に腐食性のそして処理技術的に取扱い
にくいルイス酸の通常の問題が生じる。更に、この方法
は選択性が低い。
m−ジクロルベンゼンを製造する他の方法は、費用がか
かり且つ同時に不十分であるが、前記の約2重量%まで
メタ異性体を含有するベンゼンの塩素化生成物の蒸留で
ある。
本発明は、0−ジクロルベンゼンまたはp−ジクロルベ
ンゼンまたはこれらの混合物を異性化させることによっ
てm−ジクロルベンゼンを製造する方法にして、ゼオラ
イト触媒を使用することを特徴とする方法に関する。
本発明による方法で使用するゼオライトは特に天然もし
くは合成の結晶質のアルミノケイ酸塩である。
これらの結晶質のゼオライトの基礎単位は、酸素原子に
よって橋かけされていて中空の所と孔の口とをもつ規則
的構造を生じさせる5104及びAzo4−一画面体で
ある。At04−一画面体の負の電荷はカチオン例えば
Na中、K+、Oa”+、Mga+ または有機カチオ
ン例えばNR4+ によって相殺される。合成の結果存
在するカチオンは通常の方法で他のカチオンと交換する
ことができるので、非常に種々の特性をもつ触媒または
吸着剤を得ることができる( D、W、Breck:Z
eoli−te Mo1ecular 5ieves、
1974 )。
有機カチオン例えばNR4+ またはPR4+ を含有
するゼオライトの場合のように、熱処理によって変性さ
せることもできる。
本発明による方法に適する、当該技術分野に属する者に
炭化水素変換用触媒または吸着剤として知られているゼ
オライトはなかんずくホージャサイト、モルデン沸石、
フェリニライト並ヒニ、ペンタシル構造のゼオライトで
ある。例えば、合成ゼオライ)!(米国特許第2,88
4244号明細書)、Y(米国特許第3.130. Q
07号明細書)、ZSM−5(米国特許第6.702、
886号明細書)、ZSM −11,(米国特許第3、
、709.979号明細書)、ZSM −8(英国特許
第1534.243号明細書)、ZSM−12(米国特
許第3. @ 52.449号明細書)、ZSM−20
(米国特許第3.972.983号明細書)、ZSM 
−21(米国特許第4.046.859号明細書)、Z
SM−23(米国特許第4.076.842号明細書)
、ZSM −s s (米国特許第4.016゜245
号明細書)、zsu−g8(米国特許第4゜046、8
59号明細書)及びZSM −48(ヨーロッパ特許A
 −0,054,918号)が適する。
その際ココタイ口(KOkOtailO)及びマイヤ(
Meier )の定義(” Pentasil fam
ily of hi−gh 8ilicon crys
talline materials” in 8pe
c−1al Publication /163 S 
of the Chemical 5oc−1ety 
、 London 、 1980 )がペンタシルの概
念に当てはまる。
本方法に特に適するものはtペンタシル型の合成ゼオラ
イト例えばZSM −5、ZSM −8、ZSM −1
1及び28M −48、並びにゼオライトZSM −1
2、ZSM −20及びモルデン沸石である。
これらのゼオライトのsi / ht−比は一般に4=
1と2000 : 1との間、殊に10:1と400:
1との間である。更に著しく変性させるために鉱酸、有
機酸またはキレート化する物質で処理することによって
アルミニウム含量を減らすことができ、このことはこれ
らの触媒の実用寿命を延ばす。
At またはSl を他の格子原子例えばホウ素、鉄、
ガリウム、ゲルマニウム、チタンまたはジルコニウムに
替えたゼオライトも本発明による方法に適する。
上記のゼオライト紘、工業的に使用するために、結合剤
によってひもの形にする。
適当な結合剤はなかんずく、アルミニウムの酸化物、水
酸化物、ヒドロキシクロリド、ケイ素の酸化物、チタン
及びジルコニウムの酸化物並びに粘土材料である。
本発明による方法のだめのゼオライトは、−価、二価も
しくは二価のカチオンと、殊にNH4+、H十、Bθ2
+、Mg2+、Oa2+、La”十 もしくは希土類の
カチオンとまたはこれらの元素の組合せとイオン交換す
ることによって触媒的に活性な形に変えるように変性す
るのが特に好ましい。
ゼオライト触媒は又、通常の方法で烟焼によって活性化
させるのが特に好ましく、これは他の種類の変性である
。場合によシイオン交換と堰焼を数回繰返すのが好まし
い。燗焼は350ないし700℃で行うのが特に好まし
い。よりよい安定化のために、水蒸気、アンモニアまた
はこれらの混合物の存在下で600℃と900℃との間
の温度で■焼を行うのがしばしば好ましい。
異性化は気相でも液相でも行うことができ、気相が特に
好ましい。他の方法、例えば高めた圧力を使用する細流
相(trlclcle phase )での方法も可能
である。
本発明による異性化な気相で固定床触媒で行う場合には
、反応温度は一般に250〜600℃、殊に600〜5
50℃であシ、圧力は1ないし20 bar 1殊に2
ないし10 barである。
液相では異性化は150〜550 ℃、殊に200〜3
00℃の温度で且つ1ないし100bar 、殊に5な
いし50 barの圧力で行われる。
通過量(WH8V = weight hourly 
5pace vel−ocity hour” )は殊
に0.1 h−”と10h−1との間であるべきである
異性化させるジクロルベンゼンのほかに、分圧を下げる
ために場合によシネ活性溶剤または希釈剤例えばN2ま
たはN2を触媒上に導くことができる。
触媒の再生が必要な場合には、酸素を含有する気体を用
いて調節して焼くことによって再生させることができる
本発明による方法による異性化は、非常に選択的に進み
且つ、処理条件例えば温度及び滞留時間しだいで、又、
ゼオライトの種類しだいで多量のメタジクロルベンゼン
を生じる。
本発明による方法では殊に、ルイスの酸を用いるベンゼ
ンの前記塩素化で生じた、少量のメタ異性体を含有する
粗製の製品をゼオライト触媒上に導いて異性化させる。
本発明による方法の他の一実施態様は0−ジクロルベン
ゼンだけをゼオライト触媒上に導いて異性化させること
にある。この場合に得られるメタに豊む異性体混合物は
次に既知の方法(Ullmann 、第9巻、第507
頁、1975)で後処理してm−ジクロルベンゼンを得
る。そして無反応の0−ジクロルベンゼンと副産物とし
て生じたp−ジクロルベンゼンとを異性化反応器へ再循
環させる。吃し適当ならば、前記のオルト/ハラ−混食
物からパラ異性体を分離し、オルトジクロルベンゼンだ
けを異性化に再循環させる。本発明による方法は、連続
的又は回分的に行うことができる。
以下、例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。
例1 米国特許第3.702.1386号明細書に従って合成
したゼオライ) ZSM −5を14時間熱で前処理し
た後に2:1の比で酸化アルミニウムと混合し、酸性に
した水溶液でペーストにし、このペーストを1.4 I
laの厚さの押出成形物(ext−rudatθB)に
加工する。得られた触媒のひもを次に120tl:で1
時間乾燥させ、次いで600℃で2時間烟焼する。
この処理の後、上記のひもを数回10%の濃度の硫酸ア
ンモニウム溶液と接触させ、合成の結果として存在する
ナトリウムイオンを徹底的にNH,十 と交換する。こ
のひもを再度600℃で熱処理するとゼオライ) ZS
M −5の水素形が得られる。
ベンゼンの粗製塩素化生成物(74チのp−ジクロルベ
ンゼン、25%の0−ジクロルベンゼン及び1チのm−
ジクロルベンゼン)をメタに豊んだ異性体混合物に異性
化させるために、20鵬の内径及び11000aの丈の
固定床反応器に上記触媒を詰め、大気圧及び400℃で
毎時150WLtの粗製塩素化生成物を装入する。入口
の分圧を下げるために更に毎時120tのN2を不活性
ガスとして加える。反応器の出口で測定した24チの0
−ジクロルベンゼン、27チのm−ジクロルベンゼン及
び48チのp−ジクロルベンゼンの異性体分布は、メタ
異性体含量のかなシの増加を示す。この実験を450℃
で行うと、次の異性体分布が得られる219%のO−ジ
クロルベンゼン、5210m−ジクロルベンゼン及び2
8チのp−ジクロルベンゼン。両方の場合に、m−ジク
ロルベンゼンの生成に関する選択率の値は96チ以上で
ある。
例2 例1で使用したベンゼンの粗製塩素化生成物の代シに9
89gの純度の0−ジクロルベンゼンを使用し且つその
他の実験条件を保持すると、0−ジクロルベンゼンの変
換率は50%である。
m−ジクロルベンゼン及びp−ジクロルベンゼンの生成
に関する選択率の値はそれぞれ73%及び26−である
更に温度を450℃に高めると、変換率は60176に
なるO (SZ*の)m−ジクロルベンゼン及び(52
%の)p−ジクロルベンゼンの選択率の値は、異性化触
媒の高い全選択率が変らないということを示す。
例3 この例は、O−ジクロルベンゼンを使用する場合の異性
体の生成に及ばず触媒の負荷及び反応の温度の影響を示
すことを意図している。
例1に記載した固定床反応器を、4.0のLH8V(h
−り及び1:4(モル1モル)の0−ジクロルベンゼン
:窒素の比で570℃で運転する。
例1に記載したH −ZSM −5を同様に触媒として
使用する。
反応器の排出物を分析すると、82%のm−ジクロルベ
ンゼンの選択率及び16チのp−ジクロルベンゼンの選
択率での20%の0−ジクロルベンゼンの変換率が得ら
れる。
m−及びp−ジクロルベンゼンを過剰の0−ジクロルベ
ンゼンから留出させると、m−ジクロルベンゼンの含量
が85チ以上のm−ジクロルベンゼンのフラクションを
得ることができる。
例4 ZSM −5またはZSM −11の系列のゼオライト
の代)にゼオライ) 28M −12のH−形を使用し
且つ固定床反応器を0.7 h−’の通過量(La5v
)で370℃で毎時100tの窒素を加えながら運転す
ると、使用した0−ジクロルベンゼンの50、7 %が
この触媒で反応せしめられる。選択率の値は、m−ジク
ロル異性体が76チそしてp−ジクロル異性体が2瓜8
チである。
温度を410℃に高めると変換率が77優に増加する。
得られた異性体分布(25,3%の〇−ジクロルベンゼ
ン、49.6t40m−ジクロルベンゼン及び25.5
%のp−ジクロルベンゼン)及び最少量の副産物から、
メタ異性体が64,6チそしてパラ異性体が53.2 
Lsの選択率が計算される。
例5 ゼオライトZ8M −12の代シに、zeoxon90
0 H(Norton)という商標名で買求めることの
できるモルデン沸石のH−形を使用し且つこの触媒を例
4と同じ実験条件で用いると、使用した0−ジクロルベ
ンゼンの47チがメタ−及びバラ−異性体に変換される
。メタ−及びバラ−異性体の選択率の値は、それぞれ6
9チ及び296チである。
例に の例によって、変換率と選択率の分布とへのゼオライト
の型の影響を示すことができる。
2NHO6で処理したフェリエライト型(ZEIM−5
5)のゼオライトをAz、onで固めて1.4 mの太
さのひもの形で例1において記載した反応器の中へ入れ
る。0−ジクロルベンゼンでα4の通過量(LH8V 
、 h−’) テ且つ400℃の反応温度で反応器を運
転すると、使用したジクロルベンゼンの5.8 %が変
換される。この場合81.7−のパラ異性体及び149
チのメタ異性体が生じる。
代理人 江崎光好 代理人 江崎光史 203−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、o−ジクロルベンゼンまたはp−ジクロルベンゼン
    またはこれらの混合物を異性化させることによってm−
    ジクロルベンゼンを製造する方法にして、ゼオライト触
    媒を使用することを特徴とする方法。 2、セオtイト触媒としてホージャサイト、モルデン沸
    石またはフェリエライトを或いはペンタシル構造のゼオ
    ライトを特徴する特許請求の範囲第1項記載の方法。 五 ゼオライトx1ゼオライトY1モルデン沸石、ZS
    M −5、ZSM −11,28M −8、ZSM−1
    2、ZSM−201ZSM−21、ZSM−25、ZS
    M −35、ZSM −384たけ28M −48を特
    徴する特許請求の範囲第1項記載の方法。 4、 ペンタシル構造のゼオライトを使用するか又はZ
    EIM −12、ZSM −20もしくはモルデン沸石
    を特徴する特許請求の範囲第1項記載の方法。 5 ゼオライトが、イオン交換されておシ、カチオンと
    して■+、NH4F1Bθu、Mg2+、Ca2+、L
    a3+または希土類金属イオンまたはこれらのカチオン
    の組合せを特徴する特許請求の範囲第1項から第4項ま
    でのいずれかに記載の方法。 & 気相で行う、特許請求の範囲第1項から第5項まで
    のいずれかに記載の方法。
JP19697784A 1983-09-24 1984-09-21 メタジクロルベンゼンの製法 Pending JPS6087232A (ja)

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DE19833334673 DE3334673A1 (de) 1983-09-24 1983-09-24 Verfahren zur herstellung von m-dichlorbenzol
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